Modelling water intrusion and oxygen diffusion in a reconstructed microporous layer of PEM fuel cells

先日、GDL中の酸素ガス輸送に液水が与える影響をモデル化する手法に関する論文を読んだ。その所感として、これは他の部材にも使えるんじゃないかと思い調べたところ、下記論文を見つけた。

英リバプール大学などの研究で、GDL中の炭素繊維基材だけでなく、MPLに対しても、異なる飽和度での細孔スケールの水流と酸素拡散を調査している。

普通のMPLは疎水性が高すぎて、液水が突破できない場合が考えられるが、MPLに存在するクラックが液水の逃げ道を作っているということも考えられる。

拡散計算は、バルクとクヌッセン拡散の両方を考慮して実施されている。

FIB-SEMで取得した3D構造を分析、Porosity=31%、Pore diameterの中央値は150nm。

【所感】

以下、気になった参考文献

Improvement of water management by a microporous sublayer for PEM fuel cells
MPLをGDL基材に設置すると性能が上がる論文(2003,引用多数)

Investigation of macro- and micro-porous layer interaction in polymer electrolyte fuel cells
同じくMPLの元になった論文(2007)。

論文
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某自動車メーカー勤務、主に計算系の基礎研究と設計応用に従事してます。
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